На рисунке 4.11 изображена диаграмма направленности волноводной
щелевой антенной решетки при закорачивании половины второй щели. По-
лученная характеристика соответствует диаграммы направленности при пе-
рекрытии второй щели целиком.
Рисунок 4.11 – Диаграмма направленности волноводной щелевой антенной решетки при закорачивании половины второй щели.
На рисунке 4.12 представлена диаграмма направленности резонансной
волноводной щелевой антенной решетки при закорачивании половины вто-
рой и третьей щели.
Рисунок 4.12 – Диаграмма направленности волноводной щелевой антенной решетки при закорачивании половины второй и третьей щелей.
31
По результатам моделирования было выявлено, что перекрытие поло-
вины щели равнозначно перекрытию всей щели. Это происходит из-за того,
что элементы антенной решетки не согласованны с волноводом по отдельно-
сти.
Так же было исследовано влияние перекрытия щелей на диаграмму направленности нерезонансной волноводной щелевой антенной решетки. Ре-
зультаты влияния утраты элемента оказались аналогичны как для резонанс-
ной, так и для нерезонансной антенной решетки. На рисунке 4.13 представ-
лена частотная зависимость коэффициента отражения при наличии всех ще-
лей.
Рисунок 4.13 – Частотная зависимость коэффициента отражения при наличии всех щелей.
При наличии всех щелей минимум коэффициента отражения находится на заданной частоте. Уровень коэффициента отражения составляет -19 дБ.
На рисунке 4.14 изображена частотная зависимость коэффициента от-
ражения резонансной волноводно-щелевой антенной решетки при перекры-
тии одной крайней щели. Происходит смещение минимума коэффициента отражения в область низких частот. Но значение коэффициента отражения на заданной частоте существенно не изменился.
32
Рисунок 4.14 – Частотная зависимость коэффициента отражения при перекрытия одной крайней щели.
На рисунке 4.15 изображена частотная зависимость коэффициента от-
ражения резонансной волноводно-щелевой антенной решетки при перекры-
тии первых двух щелей.
Рисунок 4.15 – Частотная зависимость коэффициента отражения при закорачивании первых двух щелей.
На рисунке 4.16 изображена частотная зависимость коэффициента от-
ражения волноводно-щелевой антенной решетки при перекрытии второй ще-
ли.
33
Рисунок 4.16 – Частотная зависимость коэффициента отражения при закорачивании второй щели.
При закорачивании второй щели минимум коэффициента отражения смещается в область нижних частот, но на заданной частоте коэффициент отражения фактически не изменился.
На рисунке 4.17 изображена частотная зависимость коэффициента от-
ражения резонансной волноводно-щелевой антенной решетки при перекры-
тии третьей и четвертой щели.
Рисунок 4.17 – Частотная зависимость коэффициента отражения при закорачивании третьей и четвертой щелей.
34
На рисунке 4.18 изображена частотная зависимость коэффициента от-
ражения резонансной волноводно-щелевой антенной решетки при перекры-
тии второй, третьей и четвертой щели.
Рисунок 4.18 – Частотная зависимость коэффициента отражения при закорачивании второй, третьей и четвертой щелей.
По полученным результатам можно сделать вывод, что утрата элемен-
тов очень сильно влияет на характеристики резонансной волноводной щеле-
вой антенной решетки. Перекрывание щелей приводит к заплыванию нулей диаграммы направленности и увеличению уровня боковых лепестков. При утрате элементов антенной решетки происходит смещение минимума коэф-
фициента отражения в область низких частот, что приводит к рассогласова-
нию антенны, а это значит, что часть мощности отражается в генератор.
4.2 Влияние утраты элементов на коэффициент отражения
волноводно-щелевой антенной решетки бегущей волны
На рисунке 4.19 изображена частотная зависимость коэффициента от-
ражения волноводно-щелевой антенной решетки работающей в режиме бе-
гущей волны при перекрытии одной крайней щели.
35
Рисунок 4.19 – Частотная зависимость коэффициента отражения при перекрытии первой щели.
На рисунке 4.20 изображена частотная зависимость коэффициента от-
ражения волноводно-щелевой антенной решетки работающей в режиме бе-
гущей волны при перекрытии первых двух щелей.
Рисунок 4.20 – Частотная зависимость коэффициента отражения при перекрытии первых двух щелей.
На рисунке 4.21 изображена частотная зависимость коэффициента от-
ражения волноводно-щелевой антенной решетки работающей в режиме бе-
гущей волны при перекрытии второй щели.
36
Рисунок 4.21 – Частотная зависимость коэффициента отражения при перекрытии второй щели.
На рисунке 4.22 изображена частотная зависимость коэффициента от-
ражения волноводно-щелевой антенной решетки работающая в режиме бе-
гущей волны при перекрытии двух центральных щелей.
Рисунок 4.22 – Частотная зависимость коэффициента отражения при перекрытии третьей и четвертой щели.
На рисунке 4.23 изображена частотная зависимость коэффициента от-
ражения волноводно-щелевой антенной решетки работающей в режиме бе-
гущей волне при перекрытии второй, третьей и четвертой щели.
37
Рисунок 4.23 – Частотная зависимость коэффициента отражения при перекрытии второй, третьей и четвертой щели.
По полученным результатам можно сделать выводы, что утрата эле-
ментов нерезонансной волноводной щелевой антенной решетки очень сильно влияет на характеристики антенны. При утрате излучателей по краям проис-
ходит расширение главного лепестка. При утрате элементов в середине ре-
шетки происходит заплывание нулей диаграммы направленности, возраста-
ние уровня боковых лепестков и рассыпанию диаграммы направленности.
Утрата элементов антенной решетки так же влияет на согласование, характе-
ристика не меняет своего характера.
38
5 ИССЛЕДОВАНИЕ |
ВЛИЯНИЯ |
ПОКРЫТИЯ |
ПОВЕРХНОСТИ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ СЛОЕМ ДИЭЛЕКТРИКА
Для увеличения механической прочности антенной решетки и предот-
вращения попадания мусора сквозь щели волноводной щелевой антенной решетки покрывают специальным радиопрозрачным материалом. Одним из таких материалов является керамика с относительной диэлектрической про-
ницаемостью равной 10.
5.1 Исследование влияния покрытия поверхности резонансной
антенной решетки на характеристики антенны
На рисунке 5.1 представлена диаграмма направленности резонансной волноводно-щелевой антенной решетки в двух плоскостях без керамического покрытия. Диаграмма направленности обладает однолепестковым характе-
ром, максимум ориентирован по нормали к плоскости расположения щелей.
Уровень боковых лепестков не превышает -13 дБ.
Рисунок 5.1 – Диаграмма направленности резонансной волноводной щелевой антенной решетки без покрытия.
39
На рисунке 5.2 представлена частотная зависимость коэффициента от-
ражения резонансной волноводной щелевой антенной решетки. Полоса про-
пускания по уровню коэффициента отражения -15дБ составляет 315 МГц.
Рисунок 5.2 – Частотная зависимость коэффициента отражения резонансной волноводной щелевой антенной решетки.
На рисунке 5.3 представлена диаграмма направленности антенной ре-
шетки, если ее покрыть керамикой толщиной 0.5 мм (относительная диэлек-
трическая проницаемость 10).
Рисунок 5.3 – Диаграмма направленности волноводной щелевой антенной решетки с толщиной покрытия 0.5 мм.
40